Obserwacje tak zwanych galaktyk o niskiej jasności powierzchniowej (galaktyki LSB) mogą dostarczyć cennych nowych informacji o jednej z największych tajemnic Wszechświata - ciemnej materii.
„Odkryliśmy, że galaktyki dyskowe mogą być reprezentowane przez uniwersalny stosunek. W szczególności w tym badaniu przeanalizowaliśmy tak zwane galaktyki o niskiej jasności powierzchniowej, które są specjalną klasą galaktyk z wirującym dyskiem, tak zwanym, ponieważ mają niską jasność powierzchniową”- powiedziała Chiara di Paolo, astrofizyk z SISSA International Instytut i główny autor nowego opracowania.
Naukowcy przeanalizowali prędkość rotacji gwiazd i gazu w galaktykach i doszli do wniosku, że parametry te są wysoce jednorodne w przypadku galaktyk LSB. Wyniki te pozwalają nam połączyć i potwierdzić kilka oddzielnych domysłów na temat obecności i zachowania ciemnej materii, dając nowe wersje interakcji między ciemną i widzialną materią.
Jest gdzieś blisko, ale nie możemy jej obserwować. Uważa się, że ciemna materia stanowi około 90 procent masy wszechświata; jej grawitacyjny wpływ na obiekty kosmiczne jest mierzalny, ale nie możemy zaobserwować samej ciemnej materii - nie emituje ona światła i nie wchodzi z nią w interakcje.
Możliwe jest pośrednie wykrycie ciemnej materii poprzez analizę krzywych rotacji galaktyk - zależność prędkości rotacji gwiazd wokół centrum galaktyki od odległości do tego centrum. Obserwowane zmiany prędkości gwiazd są związane z oddziaływaniem grawitacyjnym między gwiazdami a składnikiem ciemnej materii. W szczególności analiza krzywych rotacji galaktyk może być prowadzona pojedynczo lub dla grup galaktyk o podobnych właściwościach, zgodnie z metodą uniwersalnych krzywych rotacji (URC).
Wcześniej metoda URC była stosowana do galaktyk różnych klas, ale w nowych badaniach po raz pierwszy zastosowano ją do galaktyk o niskiej jasności powierzchniowej i dała wyniki, które wykazują ścisłą zgodność z wynikami zastosowania tej metody do galaktyk innych klas. Oznacza to, że niezależnie od rodzaju galaktyki, interakcję między materią widoczną i ciemną można wyrazić w uniwersalnym związku, wyjaśnia Di Paolo i współpracownicy.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie MNRAS.